DE102014223432B4 - Radar device, vehicle and method - Google Patents

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Abstract

Radarvorrichtung (1) zur Erzeugung hochaufgelöster Umgebungsinformationen (2),mit mindestens einem Radarsensor (3-1, 3-2), welcherausgebildet ist, Radarsignale (4-1, 4-2) auszusenden und reflektierte Radarsignale (4-1, 4-2) zu empfangen;mit einer Überlagerungseinrichtung (5), welche ausgebildetist, mindestens zwei von dem mindestens einen Radarsensor (3-1, 3-2) erhaltene Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten zeitlich und/oder örtlich zu überlagern und die überlagerten Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten als hochaufgelöste Umgebungsinformationen (2) auszugeben,mit einer Korrektureinrichtung (8), welche ausgebildet ist,die Phasen der einzelnen Radarsignale (4-1, 4-2) der Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten zu korrigieren und die korrigierten Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten der Überlagerungseinrichtung (5) bereitzustellen;gekennzeichnet dadurch, dassdie Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten in einem definierten Überlagerungsbereich in allen möglichen Kombinationen überlappt und die Kombination mit der größten Übereinstimmung zur Korrektur der Phasen der einzelnen Radarsignale (4-1, 4-2) der Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten benutzt werden;wobei der definierte Überlagerungsbereich basierend auf der Bewegung des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) definiert wird.Radar device (1) for generating high-resolution environmental information (2), with at least one radar sensor (3-1, 3-2) which is designed to emit radar signals (4-1, 4-2) and reflected radar signals (4-1, 4- 2) to receive; with a superimposition device (5) which is designed to combine at least two sets (6-1, 6-2) of radar data received from the at least one radar sensor (3-1, 3-2) in terms of time and/or location superimposed and to output the superimposed sets (6-1, 6-2) of radar data as high-resolution environmental information (2), with a correction device (8) which is designed to correct the phases of the individual radar signals (4-1, 4-2) of the correcting sets (6-1, 6-2) of radar data and providing the corrected sets (6-1, 6-2) of radar data to the superimposing device (5); characterized in that the sets (6-1, 6-2) of radar data in a defined overlay area in all possible combinations and the combination with the largest n match to correct the phases of the individual radar signals (4-1, 4-2) of the sets (6-1, 6-2) of radar data;wherein the defined overlapping area based on the movement of the at least one radar sensor (3-1 , 3-2) is defined.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radarvorrichtung zur Erzeugung hochaufgelöster Umgebungsinformationen. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein entsprechendes Fahrzeug und ein entsprechendes Verfahren.The present invention relates to a radar device for generating high-resolution environmental information. Furthermore, the present invention relates to a corresponding vehicle and a corresponding method.

Technisches Gebiettechnical field

Obwohl die vorliegende Erfindung im Folgenden in Bezug auf Radarsysteme in Fahrzeugen, z.B. PKW, beschrieben wird, ist sie nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann die vorliegende Erfindung in jeder Anwendung eingesetzt werden, in welcher ein Radarsystem genutzt wird.Although the present invention is described below in relation to radar systems in vehicles, e.g., passenger cars, it is not limited thereto. Rather, the present invention can be used in any application in which a radar system is used.

In modernen Fahrzeugen wird eine Vielzahl von Fahrerassistenzfunktionen angeboten, die den Fahrer beim Führen des Fahrzeugs unterstützen. Die möglichen Fahrerassistenzfunktionen reichen von einem automatischen Einschalten der Fahrzeugbeleuchtung bis zu einem teilautonomen oder vollautonomen Führen des Fahrzeugs.A large number of driver assistance functions are offered in modern vehicles, which support the driver in driving the vehicle. The possible driver assistance functions range from automatically switching on the vehicle lights to semi-autonomous or fully autonomous driving of the vehicle.

Insbesondere Funktionen, welche die Längs- und Querbeschleunigung des Fahrzeugs beeinflussen, benötigen detaillierte Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs.In particular, functions that affect the vehicle's longitudinal and lateral acceleration require detailed information about the vehicle's surroundings.

Um die Umgebung des jeweiligen Fahrzeugs zu erfassen, können unterschiedliche Arten von Sensoren eingesetzt werden. Beispielsweise können Ultraschallsensoren, Bildsensoren bzw. Kameras, Radarsensoren oder dergleichen eingesetzt werden.Different types of sensors can be used to detect the surroundings of the respective vehicle. For example, ultrasonic sensors, image sensors or cameras, radar sensors or the like can be used.

Es sind aus der DE 19927395 A1 z.B. Radarsensoren für den Einsatz in Fahrzeugen bekannt, bei welchen eine schmalbündelnde Antenne schmale Bereiche erfasst und diese einzeln erfassten Bereiche basierend auf der Dopplerfrequenzverschiebung überlagert werden. Aus der DE 10 2009 016 479 A1 ist ein Radarsystem zur Umfelderfassung bekannt, das mit einer Vielzahl von Empfangsantennen an Objekten reflektierte Radarsignale empfängt. Es werden Summen über die komplexen Werte der einzelnen Empfangsantennen gebildet und diese Summen jeweils mit einem Satz komplexer Faktoren mit linear zunehmender Phase multipliziert.There are from the DE 19927395 A1 For example, radar sensors for use in vehicles are known in which a narrow-beam antenna detects narrow areas and these individually detected areas are superimposed based on the Doppler frequency shift. From the DE 10 2009 016 479 A1 a radar system for detecting the surroundings is known, which uses a multiplicity of receiving antennas to receive radar signals reflected from objects. Sums are formed over the complex values of the individual receiving antennas and these sums are each multiplied by a set of complex factors with a linearly increasing phase.

Die DE 103 10 214 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Lage einer Parklücke. Dabei werden reflektierte Signale durch die Bewegung eines Senders aufgenommen. Die Messwerte werden überlagert und daraus auf die Lage der reflektieren Objekte geschlossen.the DE 103 10 214 A1 discloses a method for determining the location of a parking space. In this case, reflected signals are picked up by the movement of a transmitter. The measured values are superimposed and the position of the reflected objects is deduced from this.

Die bekannten Radarsensoren müssen mit einer schmalbündelnden Antenne genutzt werden und es können nur die unterschiedlichen Empfangssignale lediglich einer Antenne miteinander kombiniert werden.The known radar sensors have to be used with a narrow-beam antenna and only the different reception signals from just one antenna can be combined with one another.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine flexiblere Signalerfassung mit einem Radar zu ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to enable more flexible signal detection with a radar.

Demgemäß offenbart die vorliegende Erfindung eine Radarvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.Accordingly, the present invention discloses a radar device having the features of patent claim 1, a vehicle having the features of patent claim 8 and a method having the features of patent claim 9.

Demgemäß ist vorgesehen:Accordingly, it is provided:

Eine Radarvorrichtung zur Erzeugung hochaufgelöster Umgebungsinformationen, mit mindestens einem Radarsensor, welcher ausgebildet ist, Radarsignale auszusenden und reflektierte Radarsignale zu empfangen, mit einer Überlagerungseinrichtung, welche ausgebildet ist, mindestens zwei von dem mindestens einen Radarsensor erhaltene Sätze von Radardaten zeitlich und/oder örtlich zu überlagern und die überlagerten Sätze von Radardaten als hochaufgelöste Umgebungsinformationen auszugeben, und mit einer Korrektureinrichtung, welche ausgebildet ist, die Phasen der einzelnen Radarsignale der Sätze von Radardaten zu korrigieren und die korrigierten Sätze von Radardaten der Überlagerungseinrichtung bereitzustellen, wobei die Sätze von Radardaten in einem definierten Überlagerungsbereich in allen möglichen Kombinationen überlappt und die Kombination mit der größten Übereinstimmung zur Korrektur der Phasen der einzelnen Radarsignale der Sätze von Radardaten benutzt werden, wobei der definierte Überlagerungsbereich basierend auf der Bewegung des mindestens einen Radarsensors definiert wird. Dies ermöglicht es, eine kohärente Überlagerung der einzelnen Sätze von Radardaten durchzuführen, wodurch die Auflösung weiter erhöht werden kann.A radar device for generating high-resolution environmental information, with at least one radar sensor, which is designed to emit radar signals and to receive reflected radar signals, with a superimposition device, which is designed to superimpose at least two sets of radar data received from the at least one radar sensor in terms of time and/or location and to output the superimposed sets of radar data as high-resolution environmental information, and with a correction device which is designed to correct the phases of the individual radar signals of the sets of radar data and to provide the corrected sets of radar data to the superimposition device, the sets of radar data being in a defined superimposition area overlapped in all possible combinations and the combination with the closest match used to correct the phases of the individual radar signals of the sets of radar data, the defined overlap tion area is defined based on the movement of the at least one radar sensor. This makes it possible to carry out a coherent superimposition of the individual sets of radar data, as a result of which the resolution can be further increased.

Ferner ist vorgesehen:It is also provided:

Ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Radarvorrichtung zur Erzeugung hochaufgelöster Umgebungsinformationen, und mit einem Fahrzeugsteuergerät, welches mit der Radarvorrichtung gekoppelt ist und ausgebildet ist, das Fahrzeug basierend auf der Umgebungsinformation zu steuern.A vehicle with a radar device according to the invention for generating high-resolution environmental information, and with a vehicle control unit which is coupled to the radar device and is designed to control the vehicle based on the environmental information.

Schließlich ist vorgesehen:Finally it is provided:

Ein Verfahren zum Erzeugen hochaufgelöster Umgebungsinformationen mit einer Radarvorrichtung mit mindestens einem Radarsensor, aufweisend Empfangen von Sätzen von Radardaten von dem mindestens einen Radarsensor, zeitlich und/oder örtlich Überlagern von mindestens zwei der Sätze von Radardaten, Korrigieren der Phasen der einzelnen Radarsignale der Sätze von Radardaten, und Ausgeben der überlagerten Sätze von Radardaten als hochaufgelöste Umgebungsinformationen, wobei die Sätze von Radardaten in einem definierten Überlagerungsbereich in allen möglichen Kombinationen überlappt werden und die Kombination mit der größten Übereinstimmung zur Korrektur der Phasen der einzelnen Radarsignale der Sätze von Radardaten genutzt wird, wobei der definierte Überlagerungsbereich basierend auf der Bewegung des mindestens einen Radarsensors definiert wird.A method for generating high-resolution environmental information using a radar device with at least one radar sensor, comprising receiving sets of radar data from the at least one radar sensor, temporally and/or spatially superimposing at least two of the sets of radar data, correcting the phases of the individual radar signals of the sets of radar data, and outputting the superimposed sets of radar data as high-resolution environmental information, the sets of radar data in a defined overlapping area are overlapped in all possible combinations and the combination with the greatest match is used to correct the phases of the individual radar signals of the sets of radar data, the defined overlapping area being defined based on the movement of the at least one radar sensor.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass herkömmliche Radarsensoren sehr enge Auslegungsvorschriften für die Auslegung der einzelnen Radarsensoren bzw. deren Antennen vorgeben.The finding on which the present invention is based is that conventional radar sensors specify very narrow design specifications for the design of the individual radar sensors or their antennas.

Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee besteht nun darin, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Möglichkeit vorzusehen, bei welcher Radarsignale beliebiger Radarsensoren derart überlagert werden, dass sich durch die Überlagerung der Radarsignale ein Umgebungsabbild mit einer erhöhten Auflösung gegenüber den einzelnen Radarsensoren ergibt.The idea on which the present invention is based is now to take this knowledge into account and to provide a possibility in which radar signals of any radar sensors are superimposed in such a way that the superimposition of the radar signals results in an image of the surroundings with an increased resolution compared to the individual radar sensors.

Dazu sieht die vorliegende Erfindung in der Radarvorrichtung mindestens einen Radarsensor vor, welcher ausgebildet ist, Radarsignale auszusenden und von Objekten reflektierte Radarsignale aufzunehmen.For this purpose, the present invention provides at least one radar sensor in the radar device, which is designed to emit radar signals and to record radar signals reflected by objects.

Der mindestens eine Radarsensor stellt die aufgenommen Radarsignale einer Überlagerungseinrichtung bereit, welche mindestens zwei Sätze von Radarsignalen zeitlich und/oder örtlich überlagert, um eine hochaufgelöste Umgebungsinformation zu erzeugen.The at least one radar sensor provides the recorded radar signals to a superimposition device, which superimposes at least two sets of radar signals in terms of time and/or location in order to generate high-resolution environmental information.

Unter einem Satz von Radardaten sind dabei jeweils die von einem Radarsensor zu einem vorgegebenen Zeitpunkt an einem Ort aufgenommenen Radarsignale zu verstehen. Unter einem Zeitpunkt kann auch ein Zeitraum verstanden werden, der nötig ist, um ein vollständiges Abbild der Umgebung mit einem Radarsensor zu erfassen. Es kann auch eine Vorauswertung der aufgenommenen Radarsignale stattfinden. Beispielsweise können als Sätze von Radardaten ausgebildete Peak-Listen berechnet werden, welche für mehrere Radarkeulen mit einem vorgegebenen Aperturwinkel (sog. „radar beams“ oder „azimuth bins“) und vorgegebenen Entfernungstoren (sog. „range bins“) die jeweils empfangene Energie darstellen.A set of radar data is to be understood in each case as meaning the radar signals recorded by a radar sensor at a given point in time at a location. A point in time can also be understood as a period of time that is necessary to capture a complete image of the environment with a radar sensor. A pre-evaluation of the recorded radar signals can also take place. For example, peak lists designed as sets of radar data can be calculated, which represent the respectively received energy for several radar lobes with a predetermined aperture angle (so-called “radar beams” or “azimuth bins”) and predetermined range gates (so-called “range bins”) .

Beispielsweise kann eine 2D-Peak-Liste in Segmente von jeweils 10° und Entfernungstore von jeweils 40cm unterteilt sein. Eine 3D-Peak-Liste kann bereitgestellt werden, wenn ferner z.B. die Dopplerverschiebung (sog. „doppler bins“) mit in eine Peak-Liste aufgenommen wird. Eine 4D-Peak-Liste kann bereitgestellt werden, wenn ferner die Elevationsfähigkeit (sog. „elevation bins“) mit aufgenommen wird.For example, a 2D peak list may be divided into segments of 10° each and range gates of 40cm each. A 3D peak list can be provided if, for example, the Doppler shift (so-called "Doppler bins") is also included in a peak list. A 4D peak list can be provided if the elevation capability (so-called "elevation bins") is also included.

Solche Peak-Listen können dann jeweils als Sätze von Radardaten zur weiteren Verarbeitung genutzt werden.Such peak lists can then be used as sets of radar data for further processing.

Unter einer örtlichen Überlagerung ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass zwei Sätze von Radardaten, welche zum gleichen Zeitpunkt von unterschiedlichen Positionen aus aufgenommen wurden, überlagert werden.In this context, local superimposition means that two sets of radar data recorded at the same time from different positions are superimposed.

Dagegen ist unter einer zeitlichen Überlagerung zu verstehen, dass mindestens zwei Sätze von Radardaten überlagert werden, welche zu unterschiedlichen Zeitpunkten, insbesondere ebenfalls aus unterschiedlichen Positionen aus, aufgenommen wurden.In contrast, a temporal superimposition is to be understood as meaning that at least two sets of radar data are superimposed, which were recorded at different times, in particular also from different positions.

Bei der Überlagerung werden z.B. die einzelnen Radarsignale derart überlagert, dass ein Signalwert, welcher in einem der Radarsignale einer Position in der Umgebung des Radarsensors entspricht, mit Signalwerten anderer Radarsignale überlagert wird, welche der gleichen Position in der Umgebung des Radarsensors entsprechen.During superimposition, for example, the individual radar signals are superimposed in such a way that a signal value which corresponds to a position in the vicinity of the radar sensor in one of the radar signals is superimposed with signal values from other radar signals which correspond to the same position in the vicinity of the radar sensor.

Da die einzelnen Radarsignale aus unterschiedlichen Positionen und möglicherweise auch mit unterschiedlichen Winkeln aufgenommen werden, kann zu deren Überlagerung z.B. ein rechteckiges Gitter definiert werden, z.B. mit einer Kantenlänge der Rechtecke von 10cm, in welchem die einzelnen Radarsignale überlagert werden.Since the individual radar signals are recorded from different positions and possibly also at different angles, a rectangular grid can be defined for their superimposition, e.g. with a rectangle edge length of 10 cm, in which the individual radar signals are superimposed.

Werden Peak-Listen als Sätze von Radardaten genutzt, können diese entsprechend dem Gitter verschoben werden und auf das Gitter interpoliert werden.If peak lists are used as sets of radar data, they can be shifted according to the grid and interpolated onto the grid.

Die Erhöhung der Auflösung entsteht also durch die unterschiedlichen Betrachtungswinkel bzw. Erfassungswinkel der von dem mindestens einen Radarsensor erfassten Objekte.The increase in resolution is therefore due to the different viewing angles or detection angles of the objects detected by the at least one radar sensor.

Die vorliegende Erfindung benötigt im Gegensatz zu herkömmlichen Radarsensoren keine schmalbündelnde Antenne. Vielmehr können beliebig breite Antennenöffnungswinkel eingesetzt werden.In contrast to conventional radar sensors, the present invention does not require a narrow-beam antenna. Rather, arbitrarily wide antenna opening angles can be used.

Ferner müssen die Doppler-Eigenschaften der Radarsignale nicht ausgewertet werden, was die notwendigen Rechenschritte reduziert.Furthermore, the Doppler properties of the radar signals do not have to be evaluated, which reduces the necessary calculation steps.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, beliebige Arten von Radarsensoren zu überlappen. Dazu müssen lediglich deren Einbaupositionen bekannt sein. Dabei ist es möglich ausschließlich mit Leistungsangaben zu arbeiten.The present invention makes it possible to overlap any type of radar sensors. All that is required is to know their installation positions. It is possible to work exclusively with performance data.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Radarsensoren wird schließlich eine entsprechend höhere Auflösung, entsprechend z.B. der Auflösung des Gitters, ermöglicht.In contrast to conventional radar sensors, a correspondingly higher resolution, e.g. the resolution of the grid, is made possible.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and developments result from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

In einer Ausführungsform weist die Radarvorrichtung eine Recheneinrichtung auf, welche mit dem mindestens einen Radarsensor gekoppelt ist, wobei die Recheneinrichtung ausgebildet ist, für unterschiedliche Positionen des mindestens einen Radarsensors jeweils einen Satz von Radardaten an die Überlagerungseinrichtung auszugeben. Dies ermöglicht es, mit lediglich einem Radarsensor, welcher z.B. auf einem Fahrzeug bewegt wird, hochauflösende Umgebungsinformationen zu erzeugen.In one embodiment, the radar device has a computing device which is coupled to the at least one radar sensor, the computing device being designed to output a set of radar data to the superimposition device for different positions of the at least one radar sensor. This makes it possible to generate high-resolution environmental information with just one radar sensor, which is moved on a vehicle, for example.

In einer Ausführungsform ist die Überlagerungseinrichtung ausgebildet, mindestens zwei Sätze von Radardaten, welche von dem mindestens einen Radarsensor in unterschiedlichen Positionen und/oder zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden, zu überlagern. Dadurch wird es möglich die Umgebung des mindestens einen Radarsensors aus unterschiedlichen Positionen zu erfassen und durch die Überlagerung hochauflösende Umgebungsinformationen zu generieren.In one specific embodiment, the superimposition device is designed to superimpose at least two sets of radar data recorded by the at least one radar sensor in different positions and/or at different times. This makes it possible to capture the area around the at least one radar sensor from different positions and to generate high-resolution information about the area by superimposing it.

In einer Ausführungsform ist die Überlagerungseinrichtung ausgebildet, beim Überlagern von mindestens zwei Sätzen von Radardaten jeweils eine Signalleistung und eine Rauschleistung einzelner in den mindestens zwei Sätzen von Radardaten enthaltener Radartore, z.B. „range bins“, „azimuth bins“ oder „doppler bins“ sowie „elevation bins“, basierend auf der jeweiligen Position des mindestens einen Radarsensors zu kombinieren (z.B. zu addieren und/oder miteinander zu multiplizieren). Eine Interpolation ist ebenfalls möglich. Dadurch ergeben sich zwei Karten oder Peak-Listen bzw. Gitter für die Signalleistung und die Rauschleistung. Diese können auch als „Occupancy Grid“ bezeichnet werden. Werden die Leistungen beispielweise addiert, ergibt sich eine Karte mit Leistungen. Werden die Leistungen dagegen multipliziert, findet eine Art Kontraststeigerung statt, da starke Signale auch stärker verstärkt werden. Ein weiteres Beispiel zur Kombination wäre die Korrelation von entsprechenden Peak-Listen.In one embodiment, the superimposition device is designed, when at least two sets of radar data are superimposed, a signal power and a noise power of individual radar gates contained in the at least two sets of radar data, e.g. "range bins", "azimuth bins" or "doppler bins" as well as " elevation bins” based on the respective position of the at least one radar sensor (e.g. to add and/or to multiply with each other). An interpolation is also possible. This results in two maps or peak lists or grids for the signal power and the noise power. These can also be referred to as “occupancy grids”. If the services are added up, for example, a map with services results. If, on the other hand, the powers are multiplied, a kind of contrast increase takes place, since strong signals are also amplified to a greater extent. Another example of a combination would be the correlation of corresponding peak lists.

In einer Ausführungsform ist die Überlagerungseinrichtung ausgebildet, die Signalleistung und/oder die Rauschleistung der einzelnen in mindestens zwei Sätzen von Radardaten, welche von mindestens zwei unterschiedlichen Radarsensoren stammen, enthaltenen Radartore basierend auf der Position der mindestens zwei Radarsensoren zueinander zu kombinieren (z.B. zu addieren und/oder zu multiplizieren). Dies ermöglicht es, wie oben bereits erwähnt, die Signale unterschiedlicher Radarsensoren z.B. in einem Gitter korrekt miteinander zu kombinieren.In one embodiment, the superimposition device is designed to combine (e.g. to add and /or to multiply). As mentioned above, this makes it possible to correctly combine the signals from different radar sensors, e.g. in a grid.

Ferner weist die Radarvorrichtung eine Korrektureinrichtung auf, welche ausgebildet ist, die Phasen der einzelnen Radarsignale der Sätze von Radardaten zu korrigieren und die korrigierten Sätze von Radardaten der Überlagerungseinrichtung bereitzustellen, wobei die Korrektureinrichtung ausgebildet ist, die Sätze von Radardaten in einem definierten Überlagerungsbereich in allen möglichen Kombinationen zu überlappen und die Kombination mit der größten Übereinstimmung zur Korrektur der Phasen der einzelnen Radarsignale der Sätze von Radardaten zu nutzen, und wobei der definierte Überlagerungsbereich basierend auf der Bewegung des mindestens einen Radarsensors definiert wird. Dies ermöglicht es, eine kohärente Überlagerung der einzelnen Sätze von Radardaten durchzuführen, wodurch die Auflösung weiter erhöht werden kann.Furthermore, the radar device has a correction device which is designed to correct the phases of the individual radar signals of the sets of radar data and to provide the corrected sets of radar data to the superimposition device, the correction device being designed to correct the sets of radar data in a defined superimposition area in all possible to overlap combinations and to use the combination with the greatest match to correct the phases of the individual radar signals of the sets of radar data, and wherein the defined overlapping area is defined based on the movement of the at least one radar sensor. This makes it possible to carry out a coherent superimposition of the individual sets of radar data, as a result of which the resolution can be further increased.

In einer Ausführungsform ist die Überlagerungseinrichtung ausgebildet, basierend auf den überlagerten Sätzen von Radardaten Wahrscheinlichkeiten für die Belegung einer Position in dem Erfassungsbereich des mindestens einen Radarsensors zu berechnen. Beispielsweise können die Belegungswahrscheinlichkeiten in drei Zuständen, z.B. „frei“, „belegt“ und „entweder frei oder belegt“, ausgedrückt werden, was eine einfache Auswertung ermöglicht.In one embodiment, the overlay device is designed to calculate probabilities for the occupancy of a position in the detection range of the at least one radar sensor based on the overlaid sets of radar data. For example, the occupancy probabilities can be expressed in three states, e.g. "free", "occupied" and "either free or occupied", which allows for easy evaluation.

In einer Ausführungsform ist der mindestens eine Radarsensor ausgebildet, die Sendeleistung in Abhängigkeit einer Bewegungsgeschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors anzupassen, wobei der mindestens eine Radarsensor insbesondere ausgebildet ist, die Sendeleistung bei einer sinkenden Geschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors zu verringern, und/oder wobei der mindestens eine Radarsensor insbesondere ausgebildet ist, die Sendeleistung bei einer steigenden Geschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors zu erhöhen. Bei niedrigerer Geschwindigkeit wird ein Objekt länger von den Radarsignalen beleuchtet als bei einer hohen Geschwindigkeit. Die Anpassung der Leistung ermöglicht folglich eine Art Normierung der empfangenen Radarsignale.In one embodiment, the at least one radar sensor is designed to adapt the transmission power depending on a movement speed of the at least one radar sensor, the at least one radar sensor being designed in particular to reduce the transmission power when the speed of the at least one radar sensor falls, and/or the at least a radar sensor is designed in particular to increase the transmission power when the speed of the at least one radar sensor increases. At lower speeds, an object is illuminated by the radar signals longer than at high speeds. the Adjusting the power consequently enables a kind of normalization of the received radar signals.

In einer Ausführungsform sind mindestens zwei unterschiedliche Radarsensoren in der Radarvorrichtung vorgesehen. Beispielsweise können in der Radarvorrichtung ein Radarsensor an der Front eines Fahrzeugs und einer am Heck des Fahrzeugs eingesetzt werden, wobei die Radarsensoren unterschiedliche Öffnungswinkel oder dergleichen aufweisen können. Dies ermöglicht die gleichzeitige Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs aus unterschiedlichen Winkeln.In one embodiment, at least two different radar sensors are provided in the radar device. For example, one radar sensor at the front of a vehicle and one at the rear of the vehicle can be used in the radar device, it being possible for the radar sensors to have different opening angles or the like. This enables the vehicle's surroundings to be captured simultaneously from different angles.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.The above configurations and developments can be combined with one another as desired, insofar as this makes sense. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the present invention.

Figurenlistecharacter list

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

  • 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radarvorrichtung;
  • 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
  • 3 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 4 eine aus den Signalen eines Radarsensors berechnete Peak-Liste; und
  • 5 eine Darstellung hochauflösender Umgebungsinformationen gemäß der vorliegenden Erfindung.
The present invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments given in the schematic figures of the drawings. They show:
  • 1 a block diagram of an embodiment of a radar device according to the invention;
  • 2 a block diagram of an embodiment of a vehicle according to the invention;
  • 3 a flowchart of an embodiment of a method according to the invention;
  • 4 a peak list calculated from the signals of a radar sensor; and
  • 5 a representation of high-resolution environmental information according to the present invention.

In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen worden.Identical or functionally identical elements and devices have been provided with the same reference symbols in all figures—unless otherwise stated.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radarvorrichtung 1. 1 shows a block diagram of an embodiment of a radar device 1 according to the invention.

Die Radarvorrichtung 1 der 1 weist einen Radarsensor 3-1 auf, welcher Radarsignale 4-1 aussendet und die von einem Objekt 20 reflektierten Radarsignale 4-1 aufnimmt.The radar device 1 of 1 has a radar sensor 3-1, which emits radar signals 4-1 and receives the radar signals 4-1 reflected by an object 20.

Weitere mögliche Radarsensoren sind durch drei Punkte und den gestrichelt dargestellten Radarsensor 3-2 angedeutet.Other possible radar sensors are indicated by three dots and the radar sensor 3-2 shown in dashed lines.

Der Radarsensor 3-1 übermittelt Sätze 6-1 von Radardaten an die Überlagerungseinrichtung 5, welche die Sätze 6-1 von Radardaten überlagert, um hochaufgelöste Umgebungsinformationen 2 zu erzeugen und auszugeben. Die Überlagerungseinrichtung 5 kann auch Teil eines Radarsensors 3-1 oder 3-2 sein.The radar sensor 3-1 transmits sets 6-1 of radar data to the superimposition device 5, which superimposes the sets 6-1 of radar data in order to generate and output high-resolution environmental information 2. The superimposition device 5 can also be part of a radar sensor 3-1 or 3-2.

Die Überlagerungseinrichtung 5 kann dazu ausgebildet sein, Sätze 6-1 von Radardaten, welche von lediglich einem Radarsensors 3-1 in unterschiedlichen Positionen erfasst wurden, zu überlagern. Zusätzlich oder alternativ kann die Überlagerungseinrichtung 5 Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten, welche gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten von unterschiedlichen Radarsensoren 3-1, 3-2 aufgenommen wurden, überlagern.The superimposition device 5 can be designed to superimpose sets 6-1 of radar data that were detected by only one radar sensor 3-1 in different positions. Additionally or alternatively, the superimposition device 5 can superimpose sets 6-1, 6-2 of radar data that were recorded simultaneously or at different times by different radar sensors 3-1, 3-2.

Werden Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten überlagert, welche zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgenommen wurden, wird dies als zeitliches überlagern bezeichnet. Werden dagegen Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten überlagert, welche aus unterschiedlichen Positionen aufgenommen wurden, wird dies als örtliches überlagern bezeichnet.If sets 6-1, 6-2 of radar data that were recorded at different times are superimposed, this is referred to as temporal superimposition. If, on the other hand, sets 6-1, 6-2 of radar data which were recorded from different positions are superimposed, this is referred to as local superimposition.

Beim Überlagern können die Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten z.B. als sog. Peak-Listen 15 vorliegen, welche den Bereich vor dem Radarsensor 3-1, 3-2 in mehrere Radarkeulen mit einem vorgegebenen Winkel (sog. „radar beams“) und vorgegebenen Entfernungstoren (sog. „range bins“) unterteilen, welchen jeweils die für die entsprechende Position empfangene Energie zugeordnet wird. Beispielsweise kann eine 2D-Peak-Liste 15 in Segmente von jeweils 10° und Entfernungstore von jeweils 40cm unterteilt sein. In einer 3D-Peak-Liste 15 kann ferner die Dopplerverschiebung (sog. „doppler bins“) mit aufgenommen werden. Eine beispielhafte 2D-Peak-Liste 15 ist in 4 dargestellt.When superimposed, the sets 6-1, 6-2 of radar data can be present, for example, as so-called peak lists 15, which divide the area in front of the radar sensor 3-1, 3-2 into several radar lobes with a predetermined angle (so-called “radar beams ’) and predetermined range bins (so-called ‘range bins’), to which the energy received for the corresponding position is assigned. For example, a 2D peak list 15 may be divided into segments of 10° each and range gates of 40cm each. The Doppler shift (so-called “Doppler bins”) can also be included in a 3D peak list 15 . An exemplary 2D peak list 15 is in 4 shown.

Beim Überlagern kann z.B. ein 2D-Gitter 16 vorgegeben werden, welches dem Bereich um die Radarsensoren 3-1, 3-2 bzw. um ein Fahrzeug 9, in welchem die Radarsensoren 3-1, 3-2 angeordnet sind, entspricht. Das 2D-Gitter 16 kann dabei eine höhere Auflösung aufweisen als die Peak-Listen 15. Beispielsweise können die Segmente des 2D-Gitters 16 Quadrate mit einer Kantenlänge von 10cm sein. Werden höherdimensionale Peak-Listen verwendet (3D oder 4D) können entsprechende dreidimensionale oder vierdimensionale Gebilde erstellt werden.When superimposing, a 2D grid 16 can be specified, for example, which corresponds to the area around the radar sensors 3-1, 3-2 or around a vehicle 9 in which the radar sensors 3-1, 3-2 are arranged. The 2D grid 16 can have a higher resolution than the peak lists 15. For example, the segments of the 2D grid 16 can be squares with an edge length of 10 cm. If higher-dimensional peak lists are used (3D or 4D), corresponding three-dimensional or four-dimensional structures can be created.

Die Überlagerungseinrichtung 5 kann dann die als Peak-Listen 15 vorliegenden Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten drehen und verschieben, sodass sich überlagernde Punkte in den Peak-Listen 15 und dem Gitter 16 jeweils die gleiche Position in der Umgebung der Radarsensoren 3-1, 3-2 kennzeichnen. Um die einzelnen Werte für die Segmente des Gitters 16 zu berechnen kann z.B. eine Interpolation der Werte aus den Peak-Listen 15 durchgeführt werden.The superimposition device 5 can then rotate and shift the sets 6-1, 6-2 of radar data present as peak lists 15, so that overlapping points in the peak lists 15 and the grid 16 each have the same position in the vicinity of the radar sensors 3 Mark -1, 3-2. In order to calculate the individual values for the segments of the grid 16, the values from the peak lists 15 can be interpolated, for example.

Die Überlagerungseinrichtung 5 kann direkt die Werte für eine Signalleistung und eine Rauschleistung aus den Peak-Listen 15 überlagern bzw. verrechnen. Alternativ kann die Überlagerungseinrichtung 5 aber auch eine phasengleiche bzw. kohärente Überlagerung der einzelnen komplexen Radarsignale durchführen und daraus eine Peak-Liste 15 oder ein Gitter 16 berechnen. Dabei kann die Überlagerungseinrichtung 5 in einer Ausführungsform Belegungswahrscheinlichkeiten für die einzelnen Elemente des Gitters 16 berechnen. Beispielsweise können die einzelnen Elemente des Gitters als „belegt“, „frei“ oder „entweder belegt oder frei“ bezeichnet werden.The superimposing device 5 can directly superimpose or calculate the values for a signal power and a noise power from the peak lists 15 . Alternatively, however, the superimposition device 5 can also carry out in-phase or coherent superimposition of the individual complex radar signals and calculate a peak list 15 or a grid 16 from this. In one embodiment, the superimposition device 5 can calculate occupancy probabilities for the individual elements of the grid 16 . For example, the individual elements of the grid can be referred to as "occupied", "vacant" or "either occupied or free".

Bei einer Bewegung der Radarsensoren 3-1, 3-2 bzw. des Fahrzeugs 9, in welchem die Radarsensoren 3-1, 3-2 angeordnet sind, kann eine Überlagerung basierend auf den Bewegungs- und Beschleunigungssensoren des Fahrzeugs 9 durchgeführt werden. Dazu kann die Überlagerungseinrichtung 5 z.B. mit einem Bussystem des Fahrzeugs 9 gekoppelt sein und die Daten über die Bewegung des Fahrzeugs 9 z.B. von einem ECU (Fahrzeugsteuergerät) erhalten.When the radar sensors 3 - 1 , 3 - 2 or the vehicle 9 in which the radar sensors 3 - 1 , 3 - 2 are arranged move, a superposition can be carried out based on the movement and acceleration sensors of the vehicle 9 . For this purpose, the superimposition device 5 can be coupled to a bus system of the vehicle 9, for example, and can receive the data about the movement of the vehicle 9, for example, from an ECU (vehicle control unit).

Insbesondere bei der kohärenten Überlagerung kann die Überlagerungseinrichtung 5 bzw. eine Korrektureinrichtung 8 aber auch eine Phasenkorrektur der Radarsignale 4-1, 4-2 basierend auf einem Such- oder Matchingalgorithmus durchführen.Particularly in the case of coherent superimposition, the superimposition device 5 or a correction device 8 can also carry out a phase correction of the radar signals 4-1, 4-2 based on a search or matching algorithm.

Dazu wird ein Suchraum aufgespannt, in welchem entweder alle Kombinationen zur Überlagerung der Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten ausprobiert werden und diejenige Variante mit der größten Übereinstimmung zur Korrektur der Phasen der Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten genutzt wird, oder die wahrscheinlichste Kombination möglichst gut geschätzt wird und diese als Basis zur Überlagerung verwendet wird, was weniger Rechenleistung benötigt. Dadurch wird eine sehr exakte Überlagerung auch dann möglich, wenn die Bewegungs- bzw. Beschleunigungssensoren des Fahrzeugs 9 nicht die ausreichende Genauigkeit aufweisen.For this purpose, a search space is created in which either all combinations for superimposing the sets 6-1, 6-2 of radar data are tried and that variant with the greatest match is used to correct the phases of the sets 6-1, 6-2 of radar data , or the most probable combination is estimated as well as possible and this is used as the basis for superimposition, which requires less computing power. As a result, a very precise overlay is also possible when the movement or acceleration sensors of the vehicle 9 do not have sufficient accuracy.

Schließlich können die einzelnen Radarsensoren 3-1, 3-2 ihre Sendeleistung in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit der Radarsensoren 3-1, 3-2 bzw. des Fahrzeugs 9, in welchem die Radarsensoren 3-1, 3-2 angeordnet sind, anpassen. Beispielsweise können die Radarsensoren 3-1, 3-2 ihre Sendeleistung senken, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit sinkt. Genauso können die Radarsensoren 3-1, 3-2 ihre Sendeleistung erhöhen, wenn die Geschwindigkeit steigt. Dadurch kann ausgeglichen werden, dass bei langsamer Bewegung Objekte länger von den Radarsignalen 4-1, 4-2 bestrahlt werden und damit mehr Energie zurückgestrahlt bzw. reflektiert wird. Alternativ kann die Leistung durch entsprechende Signalverarbeitung künstlich herunterskaliert werden, sodass auch bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten eine gleichbleibende Leistungsbedeckung in der Ausgabe der Peakliste gewährleistet werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die Radarsensoren mit gleichbleibenden Eigenschaften betrieben werden können.Finally, the individual radar sensors 3-1, 3-2 can adjust their transmission power depending on a speed of the radar sensors 3-1, 3-2 or of the vehicle 9 in which the radar sensors 3-1, 3-2 are arranged. For example, the radar sensors 3-1, 3-2 can reduce their transmission power when the speed of movement decreases. Likewise, the radar sensors 3-1, 3-2 can increase their transmission power when the speed increases. This can compensate for the fact that objects are irradiated by radar signals 4-1, 4-2 for longer when they are moving slowly, and more energy is therefore radiated back or reflected. Alternatively, the power can be artificially scaled down by appropriate signal processing, so that consistent power coverage can be guaranteed in the output of the peak list even at different speeds. This has the advantage that the radar sensors can be operated with the same properties.

2 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 9 mit einer erfindungsgemäßen Radarvorrichtung 1 (nicht explizit bezeichnet). 2 shows a block diagram of an embodiment of a vehicle 9 according to the invention with a radar device 1 according to the invention (not explicitly designated).

Das Fahrzeug 9 weist an der vorderen rechten Ecke einen Radarsensor 3-1 auf, welcher ein Radarsignal 4-1 von dem Fahrzeug 9 aus gesehen nach vorne rechts ausstrahlt. Ferner weist das Fahrzeug 9 an der hinteren rechten Ecke einen Radarsensor 3-2 auf, welcher ein Radarsignal 4-2 von dem Fahrzeug 9 aus gesehen nach hinten rechts ausstrahlt. In 2 ist ferner der Erfassungsbereich der Radarsensoren 3-1, 3-2 jeweils halbkreisförmig mit dem Mittelpunkt in dem jeweiligen Radarsensor 3-1, 3-2 dargestellt. Diese Halbkreise entsprechen auch jeweils der in 4 dargestellten Peak-Liste 15.The vehicle 9 has a radar sensor 3 - 1 at the front right corner, which emits a radar signal 4 - 1 to the front right as viewed from the vehicle 9 . Furthermore, the vehicle 9 has a radar sensor 3 - 2 at the rear right corner, which emits a radar signal 4 - 2 to the rear right as viewed from the vehicle 9 . In 2 Furthermore, the detection range of the radar sensors 3-1, 3-2 is shown in the form of a semicircle with the center point in the respective radar sensor 3-1, 3-2. These semicircles also correspond to the in 4 shown peak list 15.

Die Radarsensoren 3-1, 3-2 sind mit einer Korrektureinrichtung 8 gekoppelt und übermitteln dieser Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten. Die Korrektureinrichtung 8 ist ausgebildet, die Phase der in den Sätzen 6-1, 6-2 enthaltenen Radardaten zu korrigieren, wie oben zu 1 beschrieben. Die Korrektureinrichtung 8 übermittelt die korrigierten Sätze 6-1, 6-2 von Radartdaten an die Überlappungseinrichtung 5, welche daraus die hochaufgelöste Umgebungsinformation 2 berechnet und einem Fahrzeugsteuergerät 10 bereitstellt. In 2 sind die Überlappungseinrichtung 5 und die Korrektureinrichtung 8 in einer Recheneinrichtung 7 angeordnet. Die Recheneinrichtung 7 kann z.B. ein Mikrocontroller oder Prozessor eines Fahrzeugsteuergeräts sein. Dabei können die Überlappungseinrichtung 5 und die Korrektureinrichtung 8 z.B. als Programmmodule oder Programmbibliotheken ausgebildet sein, die von dem Prozessor oder Mikrocontroller oder einem auf diesem ausgeführten Betriebssystem aufgerufen und ausgeführt werden.The radar sensors 3-1, 3-2 are coupled to a correction device 8 and transmit this sets 6-1, 6-2 of radar data. The correction device 8 is designed to correct the phase of the radar data contained in the sets 6-1, 6-2, as described above 1 described. The correction device 8 transmits the corrected sets 6 - 1 , 6 - 2 of wheel type data to the overlapping device 5 , which calculates the high-resolution environmental information 2 therefrom and makes it available to a vehicle control device 10 . In 2 the overlap device 5 and the correction device 8 are arranged in a computing device 7 . The computing device 7 can be a microcontroller or processor of a vehicle control device, for example. In this case, the overlap device 5 and the correction device 8 can be configured, for example, as program modules or program libraries that are called up and executed by the processor or microcontroller or an operating system running on it.

Das Fahrzeugsteuergerät 10 kann z.B. ein Steuergerät eines automatischen Einparksystems sein, welches nach dem Vermessen einer Parklücke durch die Radarsensoren 3-1, 3-2 das Fahrzeug 9 automatisch in der Parklücke parkt.Vehicle control unit 10 can be, for example, a control unit of an automatic parking system, which automatically parks vehicle 9 in the parking space after radar sensors 3 - 1 , 3 - 2 have measured a parking space.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erzeugen hochaufgelöster Umgebungsinformationen 2 mit einer Radarvorrichtung 1 mit mindestens einem Radarsensor 3-1, 3-2. 3 shows a flow chart of an embodiment of a method according to the invention for generating high-resolution environmental information 2 with a radar device 1 with at least one radar sensor 3-1, 3-2.

Das Verfahren sieht das Empfangen S1 von Sätzen 6-1, 6-2 von Radardaten von dem mindestens einen Radarsensor 3-1, 3-2 vor. Ferner werden mindestens zwei Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten zeitlich und/oder örtlich überlagert S2. Schließlich werden die überlagerten Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten als hochaufgelöste Umgebungsinformationen 2 ausgegeben, S3.The method provides for the receiving S1 of sets 6-1, 6-2 of radar data from the at least one radar sensor 3-1, 3-2. Furthermore, at least two sets 6-1, 6-2 of radar data are superimposed in time and/or location S2. Finally, the superimposed sets 6-1, 6-2 of radar data are output as high-resolution environmental information 2, S3.

Das Verfahren kann vorsehen, dass beim zeitlich und/oder örtlich Überlagern mindestens zwei Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten, welche von dem mindestens einen Radarsensor 3-1, 3-2 in unterschiedlichen Positionen und/oder zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden, überlagert werden. Zusätzlich oder alternativ können beim zeitlich und/oder örtlich Überlagern von mindestens zwei Sätzen 6-1, 6-2 von Radardaten jeweils eine Signalleistung und eine Rauschleistung einzelner in den mindestens zwei Sätzen 6-1, 6-2 von Radardaten enthaltener Radartore basierend auf der jeweiligen Position des mindestens einen Radarsensors 3-1, 3-2 kombiniert (z.B. addiert und/oder miteinander multipliziert) werden.The method can provide that at least two sets 6-1, 6-2 of radar data recorded by the at least one radar sensor 3-1, 3-2 in different positions and/or at different times are superimposed in terms of time and/or location , are superimposed. Additionally or alternatively, when at least two sets 6-1, 6-2 of radar data are superimposed in time and/or location, a signal power and a noise power of individual radar gates contained in the at least two sets 6-1, 6-2 of radar data can be calculated based on the respective position of the at least one radar sensor 3-1, 3-2 are combined (e.g. added and/or multiplied together).

Zur weiteren Verbesserung der Auflösung kann ein Korrigieren der Phasen der einzelnen Radarsignale 4-1, 4-2 der Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten vorgesehen sein. Dabei können die Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten insbesondere in einem definierten Überlagerungsbereich in allen möglichen Kombinationen überlappt werden und die Kombination mit der größten Übereinstimmung zur Korrektur der Phasen der einzelnen Radarsignale 4-1, 4-2 der Sätze 6-1, 6-2 von Radardaten genutzt werden. Auch kann eine Schätzung der wahrscheinlichsten Kombination im Überlappungsbereich durchgeführt werden. Der definierte Überlagerungsbereich kann dabei insbesondere basierend auf der Bewegung des mindestens einen Radarsensors 3-1, 3-2 definiert werden.To further improve the resolution, the phases of the individual radar signals 4-1, 4-2 of the sets 6-1, 6-2 of radar data can be corrected. The sets 6-1, 6-2 of radar data can be overlapped in all possible combinations, particularly in a defined overlapping area, and the combination with the greatest match for correcting the phases of the individual radar signals 4-1, 4-2 of the sets 6-1 , 6-2 of radar data. An estimation of the most probable combination in the overlap area can also be carried out. The defined overlapping area can be defined in particular based on the movement of the at least one radar sensor 3-1, 3-2.

In einer Ausführungsform des Verfahrens können basierend auf den überlagerten Sätzen 6-1, 6-2 von Radardaten Wahrscheinlichkeiten für die Belegung einer Position in dem Erfassungsbereich des mindestens einen Radarsensors 3-1, 3-2 berechnet werden.In one embodiment of the method, probabilities for the occupancy of a position in the detection range of the at least one radar sensor 3-1, 3-2 can be calculated based on the superimposed sets 6-1, 6-2 of radar data.

Zu Normalisierung der von den Radarsensoren 3-1, 3-2 empfangenen Radarsignale 4-1, 4-2 kann die Sendeleistung mindestens eines der Radarsensoren 3-1, 3-2 in Abhängigkeit einer Bewegungsgeschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors 3-1, 3-2 angepasst werden, wobei insbesondere die Sendeleistung bei einer sinkenden Geschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors 3-1, 3-2 verringert wird und bei einer steigenden Geschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors 3-1, 3-2 erhöht wird. Alternativ kann die Leistung künstlich durch die Signalverarbeitung angepasst werden, sodass an den Sensoren keine Leistungsänderungen durchzuführen sind.In order to normalize the radar signals 4-1, 4-2 received by the radar sensors 3-1, 3-2, the transmission power of at least one of the radar sensors 3-1, 3-2 can be 2 are adjusted, in particular the transmission power is reduced when the speed of the at least one radar sensor 3-1, 3-2 falls and is increased when the speed of the at least one radar sensor 3-1, 3-2 increases. Alternatively, the power can be artificially adjusted through signal processing so that no power changes need to be made to the sensors.

4 zeigt eine aus den Signalen eines Radarsensors 3-1, 3-2 berechnete Peak-Liste 15. 4 shows a peak list 15 calculated from the signals of a radar sensor 3-1, 3-2.

Die Peak-Liste 15 der 4 ist eine 2D-Peak-Liste 15. Die Koordinatenachsen geben jeweils einen Abstand in Metern an, wobei die Ordinatenachse einen Abstand von 0 in der Mitte aufweist und die Abszissenachse an dem Schnittpunkt mit der Ordinatenachse den Wert 0 aufweist. An dem Punkt (0, 0) befindet sich zum Zeitpunkt der Signalaufnahme der Radarsensor 3-1, 3-2. Es ist zu erkennen, dass die Peak-Liste 15 aus einer Vielzahl von Bogensegmenten besteht, die jeweils einen vorgegebenen Winkel und eine vorgegebene Dicke aufweisen. Die Dicke kann z.B. 40cm entsprechen und die Winkel der einzelnen Bogensegmente können z.B. 10° oder dergleichen sein. (Dies ist in 4 nicht maßstabsgetreu dargestellt). Es können die einzelnen Bogensegmente, wenn sie nebeneinander liegen, auch unterschiedliche Winkel aufweisen. Die hier genannten Werte sind lediglich beispielhaft und können in weiteren Varianten von dem hier genannten Abweichen. Die Peak-Liste kann auch als 3D-Peak-Liste oder 4D-Peak-Liste ausgeführt sein. Darin sind in einer dritten Dimension die Geschwindigkeitstore, auch „Doppler bins“, aufgetragen, in einer vierten Dimension können die Elevationstore, auch „elevation bins“, aufgetragen sein. Auch Kombinationen drei- bzw. vierdimensionaler Peak-Listen sind möglich.The Peak List 15 of the 4 is a 2D peak list 15. The coordinate axes each indicate a distance in meters, the ordinate axis having a distance of 0 in the middle and the abscissa axis having the value 0 at the intersection with the ordinate axis. The radar sensor 3-1, 3-2 is located at the point (0, 0) at the time the signal is picked up. It can be seen that the peak list 15 consists of a multiplicity of arc segments, each having a predetermined angle and a predetermined thickness. The thickness can be 40 cm, for example, and the angles of the individual arc segments can be 10° or the like, for example. (This is in 4 not drawn to scale). The individual arc segments can also have different angles when they are next to one another. The values given here are only examples and may deviate from the values given here in other variants. The peak list can also be in the form of a 3D peak list or 4D peak list. The speed gates, also known as “Doppler bins”, are plotted therein in a third dimension, and the elevation gates, also known as “elevation bins”, can be plotted in a fourth dimension. Combinations of three or four-dimensional peak lists are also possible.

Die Farbgebung der einzelnen Tore oder Bins in der Peak-Liste 15 spiegelt die für diese Position empfangene Radarleistung wider. Je Heller ein Bin dargestellt ist, desto mehr Radarleistung wurde für die entsprechende Position erfasst.The coloring of each gate or bin in the peak list 15 reflects the radar power received for that position. The brighter a bin is, the more radar power was detected for that location.

5 zeigt eine Darstellung hochauflösender Umgebungsinformationen 2 gemäß der vorliegenden Erfindung, welche als Gitter 16 dargestellt ist. Der Ursprung des Gitters 16 liegt an der linken unteren Ecke. Jedes der quadratischen Segmente des Gitters 16 kann z.B. eine Seitenlänge von 20cm repräsentieren. Die hier genannten Werte sind lediglich beispielhaft und können in weiteren Varianten von dem hier genannten Abweichen. Gegenüber einer Peak-Liste 15 mit Range Bins, welche jeweils 40cm Entfernung repräsentieren, wurde die Auflösung also verdoppelt. 5 FIG. 12 shows a representation of high-resolution environmental information 2 according to the present invention, which is represented as a grid 16. FIG. The origin of the grid 16 is at the lower left corner. Each of the square segments of the grid 16 can represent a side length of 20 cm, for example. The values mentioned here are only examples and can be used in other variants from the deviation mentioned here. Compared to a peak list 15 with range bins, each representing a distance of 40 cm, the resolution has been doubled.

Das Gitter 16 der 5 gibt eine Szene an einem Straßenrand wieder, an welchem zwei Fahrzeuge 21, 22 zu erkennen sind, zwischen welchen sich eine Lücke 23 befindet, in welcher ein Fahrzeug 9 parken könnte, wenn diese groß genug wäre.The grid 16 of 5 shows a scene at a roadside, where two vehicles 21, 22 can be seen, between which there is a gap 23 in which a vehicle 9 could park if it were large enough.

Diese hochaufgelöste Umgebungsinformation 2 in Form des Gitters 16 der 5 kann z.B. einem automatischen Parksystem eines Fahrzeugs 9 übermittelt werden, welches dann das Fahrzeug 9 automatisch in der erkannten Lücke parkt.This high-resolution environmental information 2 in the form of the grid 16 of 5 can, for example, be transmitted to an automatic parking system of a vehicle 9, which then automatically parks the vehicle 9 in the detected gap.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described above on the basis of preferred exemplary embodiments, it is not limited thereto but can be modified in a variety of ways. In particular, the invention can be changed or modified in many ways without departing from the essence of the invention.

Claims (13)

Radarvorrichtung (1) zur Erzeugung hochaufgelöster Umgebungsinformationen (2), mit mindestens einem Radarsensor (3-1, 3-2), welcher ausgebildet ist, Radarsignale (4-1, 4-2) auszusenden und reflektierte Radarsignale (4-1, 4-2) zu empfangen; mit einer Überlagerungseinrichtung (5), welche ausgebildet ist, mindestens zwei von dem mindestens einen Radarsensor (3-1, 3-2) erhaltene Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten zeitlich und/oder örtlich zu überlagern und die überlagerten Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten als hochaufgelöste Umgebungsinformationen (2) auszugeben, mit einer Korrektureinrichtung (8), welche ausgebildet ist, die Phasen der einzelnen Radarsignale (4-1, 4-2) der Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten zu korrigieren und die korrigierten Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten der Überlagerungseinrichtung (5) bereitzustellen; gekennzeichnet dadurch, dass die Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten in einem definierten Überlagerungsbereich in allen möglichen Kombinationen überlappt und die Kombination mit der größten Übereinstimmung zur Korrektur der Phasen der einzelnen Radarsignale (4-1, 4-2) der Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten benutzt werden; wobei der definierte Überlagerungsbereich basierend auf der Bewegung des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) definiert wird.Radar device (1) for generating high-resolution environmental information (2), with at least one radar sensor (3-1, 3-2), which is designed to emit radar signals (4-1, 4-2) and to receive reflected radar signals (4-1, 4-2); with a superimposition device (5), which is formed is to superimpose at least two sets (6-1, 6-2) of radar data received from the at least one radar sensor (3-1, 3-2) in terms of time and/or location and to combine the superimposed sets (6-1, 6-2 ) of radar data as high-resolution environmental information (2), with a correction device (8) which is designed to correct the phases of the individual radar signals (4-1, 4-2) of the sets (6-1, 6-2) of radar data and to provide the corrected sets (6-1, 6-2) of radar data to the superimposing device (5). ; characterized in that the sets (6-1, 6-2) of radar data are overlapped in a defined overlapping area in all possible combinations and the combination with the greatest agreement to correct the phases of the individual radar signals (4-1, 4-2) of the sets (6- 1, 6-2) used by radar data; wherein the defined overlapping area is defined based on the movement of the at least one radar sensor (3-1, 3-2). Radarvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Recheneinrichtung (7), welche mit dem mindestens einen Radarsensor (3-1, 3-2) gekoppelt ist; wobei die Recheneinrichtung (7) ausgebildet ist, für unterschiedliche Positionen des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) jeweils einen Satz (6-1, 6-2) von Radardaten an die Überlagerungseinrichtung (5) auszugeben.radar device claim 1 , With a computing device (7), which is coupled to the at least one radar sensor (3-1, 3-2); wherein the computing device (7) is designed to output a respective set (6-1, 6-2) of radar data to the superimposition device (5) for different positions of the at least one radar sensor (3-1, 3-2). Radarvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Überlagerungseinrichtung (5) ausgebildet ist, mindestens zwei Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten, welche von dem mindestens einen Radarsensor (3-1, 3-2) in unterschiedlichen Positionen und/oder zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden, zu überlagern.Radar device according to one of the preceding claims, wherein the superimposition device (5) is designed to receive at least two sets (6-1, 6-2) of radar data, which are from the at least one radar sensor (3-1, 3-2) in different positions and /or recorded at different times. Radarvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Überlagerungseinrichtung (5) ausgebildet ist, beim Überlagern von mindestens zwei Sätzen (6-1, 6-2) von Radardaten jeweils eine Signalleistung und eine Rauschleistung einzelner in den mindestens zwei Sätzen (6-1, 6-2) von Radardaten enthaltener Radartore basierend auf der jeweiligen Position des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) zu kombinieren und beim Kombinieren insbesondere zu addieren und/oder miteinander zu multiplizieren.Radar device according to one of the preceding claims, wherein the superimposition device (5) is designed, when superimposing at least two sets (6-1, 6-2) of radar data, in each case a signal power and a noise power of individuals in the at least two sets (6-1, 6-2) combining radar gates containing radar data based on the respective position of the at least one radar sensor (3-1, 3-2) and in particular adding and/or multiplying them together when combining. Radarvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Überlagerungseinrichtung (5) ausgebildet ist, die Signalleistung und/oder die Rauschleistung der einzelnen in mindestens zwei Sätzen (6-1, 6-2) von Radardaten, welche von mindestens zwei unterschiedlichen Radarsensoren (3-1, 3-2) stammen, enthaltenen Radartore basierend auf der Position der mindestens zwei Radarsensoren (3-1, 3-2) zueinander zu kombinieren und beim Kombinieren insbesondere zu addieren und/oder zu multiplizieren.radar device claim 4 , wherein the superimposition device (5) is designed to record the signal power and/or the noise power of the individual radar data in at least two sets (6-1, 6-2) which are obtained from at least two different radar sensors (3-1, 3-2) originate, to combine the radar gates contained based on the position of the at least two radar sensors (3-1, 3-2) with one another and, in particular, to add and/or multiply them when combining. Radarvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Überlagerungseinrichtung (5) ausgebildet ist, basierend auf den überlagerten Sätzen (6-1, 6-2) von Radardaten Wahrscheinlichkeiten für die Belegung einer Position in dem Erfassungsbereich des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) zu berechnen; wobei die Überlagerungseinrichtung (5) ausgebildet ist, die Sendeleistung der Radarsensoren signalverarbeitungstechnisch an die Geschwindigkeit anzupassen, insbesondere bei höherer Geschwindigkeit zu erhöhen oder bei niedrigerer Geschwindigkeit zu verringern.Radar device according to one of the preceding claims, wherein the superimposition device (5) is designed to calculate probabilities for the occupancy of a position in the detection range of the at least one radar sensor (3-1, 3-2) based on the superimposed sets (6-1, 6-2) of radar data; wherein the superimposition device (5) is designed to adapt the transmission power of the radar sensors to the speed using signal processing technology, in particular to increase it at higher speeds or to reduce it at lower speeds. Radarvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der mindestens eine Radarsensor (3-1, 3-2) ausgebildet ist, die Sendeleistung in Abhängigkeit einer Bewegungsgeschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) anzupassen; wobei der mindestens eine Radarsensor (3-1, 3-2) insbesondere ausgebildet ist, die Sendeleistung bei einer sinkenden Geschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) zu verringern; und/oder wobei der mindestens eine Radarsensor (3-1, 3-2) insbesondere ausgebildet ist, die Sendeleistung bei einer steigenden Geschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) zu erhöhen.Radar device according to one of the preceding claims, wherein the at least one radar sensor (3-1, 3-2) is designed to be dependent on the transmission power to adapt a movement speed of the at least one radar sensor (3-1, 3-2); wherein the at least one radar sensor (3-1, 3-2) is designed in particular to reduce the transmission power when the speed of the at least one radar sensor (3-1, 3-2) falls; and/or wherein the at least one radar sensor (3-1, 3-2) is designed in particular to increase the transmission power when the speed of the at least one radar sensor (3-1, 3-2) increases. Fahrzeug (9) mit einer Radarvorrichtung (1) zur Erzeugung hochaufgelöster Umgebungsinformationen (2) nach einem der vorherigen Ansprüche; und mit einem Fahrzeugsteuergerät (10), welches mit der Radarvorrichtung (1) gekoppelt ist und ausgebildet ist, das Fahrzeug (9) basierend auf der Umgebungsinformation (2) zu steuern, wobei das Fahrzeugsteuergerät (10) insbesondere in der Radarvorrichtung (1) integriert ist.vehicle (9) with a radar device (1) for generating high-resolution environmental information (2) according to one of the preceding claims; and with a vehicle control unit (10) which is coupled to the radar device (1) and is designed to control the vehicle (9) based on the environmental information (2), the vehicle control unit (10) being integrated in particular in the radar device (1). . Verfahren zum Erzeugen hochaufgelöster Umgebungsinformationen (2) mit einer Radarvorrichtung (1) mit mindestens einem Radarsensor (3-1, 3-2), aufweisend: Empfangen (S1) von Sätzen (6-1, 6-2) von Radardaten von dem mindestens einen Radarsensor (3-1, 3-2); zeitlich und/oder örtlich Überlagern (S2) von mindestens zwei Sätzen (6-1, 6-2) von Radardaten; Korrigieren der Phasen der einzelnen Radarsignale (4-1, 4-2) der Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten; und Ausgeben (S3) der überlagerten Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten als hochaufgelöste Umgebungsinformationen (2); gekennzeichnet dadurch, dass die Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten in einem definierten Überlagerungsbereich in allen möglichen Kombinationen überlappt werden und die Kombination mit der größten Übereinstimmung zur Korrektur der Phasen der einzelnen Radarsignale (4-1, 4-2) der Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten genutzt wird; und wobei der definierte Überlagerungsbereich basierend auf der Bewegung des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) definiert wird.Method for generating high-resolution environmental information (2) with a radar device (1) with at least one radar sensor (3-1, 3-2), having: receiving (S1) sets (6-1, 6-2) of radar data from the at least one radar sensor (3-1, 3-2); temporally and/or spatially overlaying (S2) of at least two sets (6-1, 6-2) of radar data; correcting the phases of the individual radar signals (4-1, 4-2) of the sets (6-1, 6-2) of radar data; and Outputting (S3) the superimposed sets (6-1, 6-2) of radar data as high-resolution environmental information (2); characterized in that the sets (6-1, 6-2) of radar data are overlapped in all possible combinations in a defined overlapping area and the combination with the greatest match is used to correct the phases of the individual radar signals (4-1, 4-2) of the sets (6 -1, 6-2) used by radar data; and wherein the defined overlapping area is defined based on the movement of the at least one radar sensor (3-1, 3-2). Verfahren nach Anspruch 9, wobei beim zeitlichen und/oder örtlichen Überlagern mindestens zwei Sätze (6-1, 6-2) von Radardaten, welche von dem mindestens einen Radarsensor (3-1, 3-2) in unterschiedlichen Positionen und/oder zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden, überlagert werden.procedure after claim 9 , wherein at least two sets (6-1, 6-2) of radar data recorded by the at least one radar sensor (3-1, 3-2) in different positions and/or at different times are superimposed in terms of time and/or location , are superimposed. Verfahren nach Anspruch 10, wobei beim zeitlichen und/oder örtlichen Überlagern von mindestens zwei Sätzen (6-1, 6-2) von Radardaten jeweils eine Signalleistung und eine Rauschleistung einzelner in den mindestens zwei Sätzen (6-1, 6-2) von Radardaten enthaltener Radartore basierend auf der jeweiligen Position des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) kombiniert werden und beim Kombinieren insbesondere addiert und/oder miteinander multipliziert werden.procedure after claim 10 , wherein a signal power and a noise power of individual radar gates contained in the at least two sets (6-1, 6-2) of radar data are based on the temporal and/or local superimposition of at least two sets (6-1, 6-2) of radar data are combined at the respective position of the at least one radar sensor (3-1, 3-2) and are in particular added and/or multiplied with one another during the combination. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 10 oder 11, wobei basierend auf den überlagerten Sätzen (6-1, 6-2) von Radardaten Wahrscheinlichkeiten für die Belegung einer Position in dem Erfassungsbereich des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) berechnet werden.Procedure according to any of the previous ones Claims 10 or 11 , Probabilities for the occupancy of a position in the detection range of the at least one radar sensor (3-1, 3-2) being calculated based on the superimposed sets (6-1, 6-2) of radar data. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 10 bis 12, wobei die Sendeleistung des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) in Abhängigkeit einer Bewegungsgeschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) angepasst wird, wobei insbesondere die Sendeleistung bei einer sinkenden Geschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) verringert wird und wobei insbesondere die Sendeleistung bei einer steigenden Geschwindigkeit des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) erhöht wird; wobei die Sendeleistung des mindestens einen Radarsensors (3-1, 3-2) insbesondere durch eine Signalverarbeitung rechnerisch an eine veränderte Geschwindigkeit angepasst wird.Procedure according to any of the previous ones Claims 10 until 12 , wherein the transmission power of the at least one radar sensor (3-1, 3-2) is adjusted as a function of a movement speed of the at least one radar sensor (3-1, 3-2), wherein in particular the transmission power decreases when the speed of the at least one radar sensor ( 3-1, 3-2) is reduced and in particular the transmission power is increased as the speed of the at least one radar sensor (3-1, 3-2) increases; wherein the transmission power of the at least one radar sensor (3-1, 3-2) is mathematically adapted to a changed speed, in particular by signal processing.
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